科學新知：2022 Nat. Energy (IF 67.439)：寡聚物策略如何提高有機太陽能電池效率和穩定性
有機太陽能電池（organic solar cell，OSC）的轉換效率已經達到19％以上。然而，高效率和長期穩定性的結合仍然是商業化的一個重大挑戰。研究者們於2022年在Nature Energy(IF 67.439)發表一篇研究。此篇研究，利用Y6-類似物和2,2′ -聯噻吩單元來構建一系列的寡聚物受體，以研究分子大小和堆積特性對光伏性能的影響。分子堆積特性指的是材料中分子的排列和相互作用，這會影響材料的物理和化學性質。
透過改變分子鏈長度，修改了熱性能、結晶行為和分子堆積，並在混合薄膜中達到最佳的微觀結構和更穩定的形態。這種改變可以提高材料的性能和耐用性。結果發現：
- 基於寡聚物受體的二元OSC實現了15％以上的效率和推估的T80壽命超過25,000 h。
- 這項工作強調了寡聚物策略在調整分子堆積行為和混合形態方面的重要性，為穩定和高效的OSC發展新型非富勒烯受體。
本研究利用寡聚物受體來改變分子鏈長度，從而提高了有機太陽能電池的效率和壽命。這種方法可能有助於提高有機太陽能電池的商業化潛力。
OY1-OY4和POY的合成路線。 化合物1和γ-ICBr可根據已發表的文獻合成。
在 AM 1.5 G 照明（100 mW cm⁻²）下測量的優化 OSC 的 OY1–OY4 和 POY a、b 的器件性能、J–V 特性（a）和 EQE 光譜（b）。 c，基於不同受體的 OSC 的 PCE 值直方圖，符合高斯分佈（實線）。
c，PBDB-T：OY3在N2氣氛中1000小時光照過程中的PCE，條件同上。 虛線對應於從 200h 到 1,000h 的線性擬合結果，部分排除了老化損失的影響。 誤差條和相應的中心代表標準偏差 (n = 8) 和平均穩定性。 d，來自先前研究和這項工作的 OSC 的 PCE 和光穩定性。
本文關鍵字：有機太陽能電池、organic solar cell、寡聚物受體、oligomer acceptor
